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indireinforma

8 gennaio 2018

Due sistemi modulari per la robotica educativa: SAM e littleBits

Dati comparativi e analisi dei due sistemi

di Beatrice Miotti, Lorenzo Guasti

Gli ultimi anni hanno visto una progressiva, anche se spesso lenta e faticosa, modifica del paradigma di “fare didattica”. La lezione frontale è stata gradualmente sostituita da un’ampia varietà di metodologie in cui lo studente viene posto al centro del proprio apprendimento, ne diventa artefice e coautore. Nel contesto che consegue la rivisitazione del modello di didattica utilizzato, la robotica educativa si inserisce come strumento per supportare e migliorare la qualità degli apprendimenti non solo in ambito tecnico e scientifico, in cui le applicazioni sono per lo più evidenti, ma soprattutto nello sviluppo del pensiero computazionale e critico dello studente al fine di innescare processi di apprendimento per competenze che quindi coinvolgono ambiti interdisciplinari.

Per robotica educativa non si intende ovviamente lo studio dei robot come materia disciplinare, che viene invece lasciata a corsi di studio specifici ed estremamente tecnici, sia per competenze richieste che per gli sbocchi lavorativi possibili, ma consiste nell’utilizzare un mediatore robotico (sia esso un robot, così come la letteratura ci ha abituato a pensarlo, ma anche un sistema di componenti meccanici ed elettronici che interagiscono tra loro seguendo protocolli di istruzioni codificate) per favorire l’apprendimento.

È naturale quindi domandarsi quali siano i vantaggi derivanti dall’utilizzo di metodologie didattiche basate sulla robotica educativa. Innanzitutto va considerato l’aspetto motivazionale, che in certi contesti socio culturali, così come in particolari discipline fortemente a rischio di “disamore” da parte dei ragazzi non è un aspetto trascurabile. I robot, anche in senso lato, sono strumenti interessanti perché permettono illimitati utilizzi e non costringono la fantasia degli studenti a seguire schemi concettuali prestabiliti ma al contrario permettono loro di sperimentare contesti, situazioni e soprattutto soluzioni diverse a problemi di realtà. Naturale conseguenza è l’aspetto di collaborazione: i robot devono essere costruiti e gestiti non dal singolo ma in gruppo poiché la fase del confronto e della costruzione di conoscenza tra pari è fondamentale alla buona riuscita di qualunque esperimento. Infine, trattandosi di una metodologia laboratoriale, che nasce dalla esperienza e si sviluppa a partire da problemi concreti e si conclude con la loro risoluzione e discussione, è evidente come possa facilmente portare a sviluppare competenze di problem solving, che consistono non solo nella evidenziazione del problema ma soprattutto nella sua analisi, scomposizione in problemi di minore difficoltà, nella ricerca di soluzioni ed infine anche nella analisi della soluzione migliore tra quelle proposte ed ugualmente funzionanti.

Benché possa sembrare una metodologia da applicare esclusivamente ad ambiti tecnico scientifici e quindi a discipline del gruppo STEM (scienze, tecnologia, ingegneria e matematica), in realtà proprio per la sua versatilità, si presta ad approcci interdisciplinari, coinvolgendo quindi anche ambiti come Arte, Musica ed Italiano. In rete si trovano moltissimi esempi di applicazioni in questi contesti dove la fantasia e la disponibilità a mettersi in gioco del docente hanno giocato un ruolo fondamentale alla buona riuscita dei progetti.

Ovviamente gli strumenti tecnologici utilizzabili in ambito della robotica educativa variano in funzione della complessità e delle competenze che devono essere stimolate nonché delle conoscenze che si presuppongono necessarie per una corretta interpretazione del problema: di conseguenza i robot utilizzati varieranno molto a seconda del grado scolastico a cui ci si riferisce. Per l’infanzia ad esempio esistono numerosi kit che permettono ai bambini di acquisire nozioni spaziali sperimentando percorsi, lavorando principalmente in modalità unplugged e favorendo quindi la fantasia dei singoli. Per bambini, a partire dalla scuola di primo grado, esistono invece kit più complessi in cui alla manipolazione e costruzione di un artefatto segue una fase di programmazione più strutturata, ad esempio tramite interfacce a blocchi, via via sempre più complessa man mano che l’età e le conoscenze aumentano. Infine per i ragazzi della scuola secondaria oltre ai kit precostituiti ma componibili secondo innumerevoli soluzioni, possono essere utilizzati prodotti di prototipazione professionale, open-source, dal prezzo/qualità molto conveniente che a fronte di una elevata complessità progettuale e di programmazione, permettono infinite configurazioni.

In questo articolo si presenteranno due sistemi modulari, SAM e littleBits,  pensati per attività di robotica educativa in contesti di didattica laboratoriale, i quali presentano una buona curva di apprendimento ed un buon compromesso tra complessità di utilizzo e prestazioni. Proprio in virtù della loro semplicità e grazie alla loro intrinseca modularità risultano sicuramente appetibili per diversi ordini di scuola.

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